噴錨網(wǎng)技術(shù)在高陡邊坡防護(hù)中的應(yīng)用

 

噴錨網(wǎng)支護(hù)是靠錨桿、鋼筋網(wǎng)和混凝上層共同工作來提高邊坡巖土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形剛度，減小巖（土）體側(cè)向變形，增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)定性。主要適用于巖性較差、強(qiáng)度較低、易于風(fēng)化的巖石邊坡；或雖為堅(jiān)硬巖層，但風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育、易受自然營力影響、導(dǎo)致大面積碎落，以及局部小型崩塌、落石的巖質(zhì)邊坡；或巖質(zhì)邊坡因爆破施工，造成大量超爆、破壞范圍深入邊坡內(nèi)部，路塹邊坡巖石破碎松散、極易發(fā)生落石、崩塌的邊坡防護(hù)。如省道1947線（坪石至乳源公路）二期改造工程黑山嘴路段（k61十850～k62＋355），因深切路塹，造成左邊坡高達(dá)48m，右邊坡高18m的高陡路塹石質(zhì)邊坡。而且由于施工隊(duì)伍采用大爆破作業(yè)，使得左、右邊坡破碎松散，犬牙交錯(cuò)，時(shí)有落石現(xiàn)象發(fā)生，嚴(yán)重影響后續(xù)工序的施工和將來的營運(yùn)安全。為了使松散巖石邊坡不出現(xiàn)落石、崩塌現(xiàn)象，確保行車安全，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，決定采用噴錨網(wǎng)支護(hù)方案進(jìn)行防護(hù)。 

 

黑山嘴高路塹邊坡，系采用大型爆破施工形成的，巖層多為塊狀的層間結(jié)合較好的中厚層或厚層石灰?guī)r體結(jié)構(gòu)。由于前期爆破 施工未采用將開挖區(qū)和保留區(qū)分開來的預(yù)裂爆破方式，使得巖層受一定的爆破影響，局部有層面張開裂縫，邊坡破碎松散、犬牙交錯(cuò)，時(shí)有落右現(xiàn)象發(fā)生；我們根據(jù)路塹邊坡現(xiàn)狀，將需要加固防護(hù)的邊坡分噴錨掛網(wǎng)防護(hù)和素噴混凝土防護(hù)兩種類型；對邊坡較高、坡面松散破碎嚴(yán)重，且破碎巖層較厚的地方采用噴錨網(wǎng)防護(hù)，如k61十850~十917，K61+945~‘ k62十013，K62十245～+325段的左邊坡，就采用噴錨網(wǎng)防護(hù)；而對那些邊坡較低，只有少量裂縫，破碎不嚴(yán)重的地方則采用素噴混凝土防爐，如路線前進(jìn)方向的右側(cè)邊坡因邊坡較低，破碎不嚴(yán)重，大鄙分采用了素噴混凝土保護(hù) 。 

2·1 構(gòu)造設(shè)計(jì)方案 

（1）噴射混凝土厚度采用10 cm，噴射混凝土標(biāo)號為C20細(xì)石混凝土。 

（2）錨桿采用 22鋼筋；錨固深度視邊坡巖層的破碎程度及破碎層的厚度而走， 一般取1．5m（為防止錨桿滑出，錨桿必須置于較好的巖層面以下一定深度）；錨桿孔的深度應(yīng)大于錨固深度20cm，并用1：3～l：4 的水泥砂漿固結(jié)；錨桿間距采用2．0mX2．0m，梅花型布置。 

（3）鋼筋網(wǎng)的孔眼尺寸采用20cmX20cm的方孔，鋼筋采用～6（見圖1） 

圖1：鋼筋網(wǎng)布置平面目（單位：cm） 

2．2 材料選擇要求 

（1）水泥：應(yīng)優(yōu)先選用425＃普通硅酸鹽水泥；也可選用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號不得低于325＃，性能符合現(xiàn)行水泥標(biāo)準(zhǔn)。 

（2）砂：應(yīng)采用堅(jiān)硬耐久的中粗砂，細(xì)度模數(shù)宜大于2．5，含水率直控制在5％～7％。 

（3）骨料：應(yīng)采用堅(jiān)硬耐久的碎石或卵石，粒徑不宜大于15 mm；當(dāng)采用堿性速凝劑時(shí)，不得使用含有活性二氧化硅的石材。 

（4）外加劑：應(yīng)選用符合質(zhì)量要求的速凝劑，摻速凝劑后的噴射混凝土性能必須滿足設(shè)計(jì)要求。 

（5）水：混合水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害物質(zhì)，不得使用污水以及pH值小于4的酸性水和含硫酸鹽量按SO 計(jì)算超過水重1％的水。 

2．3 混合料的配合比設(shè)計(jì) 

（1）水泥與砂石之重量比為1：2：2 ～1：2：3； 

（2）砂率宜為45％～55％； 

（3）水灰比宜為0．4～0．45； 

（4）速凝劑摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。 

 

噴錨網(wǎng)支護(hù)的施工程序是：搭設(shè)腳手一整修邊坡一制作安裝設(shè)施排水孔一第一次噴射混凝土一錨桿鉆孔、注漿一鋼筋網(wǎng)制作：掛網(wǎng)（第二次噴射混凝土一養(yǎng)生一拆除腳手架�，F(xiàn)把各工序的施工方法及技術(shù)措施簡述如下： 

3．1搭設(shè)腳手架 

腳手架搭設(shè)前必須先對現(xiàn)有邊坡的穩(wěn)定情況進(jìn)行觀察，確定安全后再搭設(shè)腳手架。鋼管支架立柱應(yīng)置于堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖石上，不得置于浮渣上；立柱間距1．5m。架子寬度1．2～1．5 m；橫桿高度1．8m，以滿足施工操作；搭設(shè)管扣要牢固和穩(wěn)定；鋼架與壁面之間必須楔緊，相鄰鋼架之間應(yīng)連接牢靠，以確保施工安全。 

3．2 坡面整修 

由于現(xiàn)有的巖石邊坡破碎松散且不平整，故必須將松散的浮石和巖渣清除干凈。處理好光滑巖面；拆除障礙物；用石塊補(bǔ)砌空洞；用高壓水沖洗受噴面；對邊坡局部不穩(wěn)定處進(jìn)行清刷或支補(bǔ)加固；對較大的裂縫進(jìn)行灌漿或勾縫處理；在邊坡松散空洞處和坡腳處設(shè)置一定數(shù)量的泄水孔，預(yù)留的長度根據(jù)現(xiàn)場確定布設(shè)。 

3．3 噴射混凝土作業(yè) 

（1）噴射作業(yè)前必須對機(jī)械設(shè)備，風(fēng)、水管路和電線等進(jìn)行全面檢查及試運(yùn)轉(zhuǎn)。 

（2）噴射混凝土之前，用清水將坡面沖刷干凈，濕潤巖層表面，以確保噴射混凝土與巖層之間的良好粘結(jié)。 

（3）埋設(shè)控制噴射混凝土厚度的標(biāo)志，以確保混凝土噴射的厚度。 

（4）噴射作業(yè)應(yīng)分段分片依次進(jìn)行。噴射順序自上而下；按地形條件和風(fēng)向從左至右，或從右至左依次進(jìn)行。 

（5）如果是噴錨網(wǎng)混凝土施工，必須先噴射第一層混凝土后才施工錨桿及掛設(shè)鋼筋網(wǎng)。第一層混凝土的厚度為3～4cm。噴頭與受噴面應(yīng)垂直，宜保持0．6～1．0m的距離。第二層噴射混凝木應(yīng)在第一層混凝土終凝后進(jìn)行。若終凝1h后再進(jìn)行噴射時(shí)，應(yīng)先用水清洗噴層表面。第二次噴射時(shí)必須保證厚度和表面的光感�；炷�土噴射24 h后澆水養(yǎng)護(hù)，以保證混凝土質(zhì)量。 

（6）噴射時(shí)，應(yīng)控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈濕潤光澤，無干斑或滑移流淌現(xiàn)象。 

（7）噴射機(jī)設(shè)置在地面平整的地方。 

3．4 錨桿鉆孔及注漿 

（1）錨桿鉆孔在混凝土噴射第一層后才進(jìn)行定位；采用氣腿式鑿巖機(jī)鉆孔，孔徑50mm；根據(jù)現(xiàn)場的情況確定錨桿深度一般為1．o～1，5m，鉆孔要垂直邊坡面（如圖2所示）。錨桿采用～22 mm鋼筋，間排距20Qcm，梅花型布置。 

（a）橫斷面圖 （b）錨桿大樣圖 

圖示 錨桿構(gòu)造圖 

（2）如遇巖石過于堅(jiān)硬須采取加水的方式鉆孔，鉆孔時(shí)必須隨機(jī)鉆速度鉆進(jìn)，不能強(qiáng)加壓力沖鉆，以免影響邊坡巖石的穩(wěn)定。 

（3）采用壓力泵將1：1的水泥砂漿注入錨孔。如遇空洞不能加壓太大，要保持0．1 MPa的工作壓力。注漿時(shí)注漿管應(yīng)插至孔底5～10cm處，隨砂漿的注入緩慢勻速拔出。 注漿要保證砂漿飽滿，不得有里空外滿的現(xiàn)象。 

（4）注完漿后，立即插入錨桿，若孔口無砂漿溢出，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)注砂漿。 

3．5掛網(wǎng) 

（1）先將圓盤鋼筋（直徑～6）調(diào)直，按邊坡形狀尺寸取料加工，按網(wǎng)孔20 cmX20cm的規(guī)格編織好鋼筋網(wǎng)，分布要均勻，綁扎要牢固（如圖：所示）。 

（2）編好鋼筋網(wǎng)后，與錨桿交接處必須進(jìn)行焊接，以保證噴射混凝土?xí)r鋼筋不晃動(dòng)。 

（3）鋼筋網(wǎng)必須緊貼混凝土表面，以保證鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度。 

3．6 養(yǎng)生 

（1）當(dāng)最后一次噴射的混凝土終凝2h后，立即噴水養(yǎng)護(hù)，每天至少噴水四次。養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不得少于7d。 

（2）在終凝后第一次噴水養(yǎng)生時(shí)，壓力不宜過大，以防止沖壞噴射混凝土防護(hù)層表面。 

（3）氣溫低于＋5 C時(shí)，不得噴水養(yǎng)、護(hù)。 

（4）在養(yǎng)生過程中如果發(fā)現(xiàn)剝落、外鼓、裂紋、局部潮濕、色澤不均等不良現(xiàn)象，應(yīng)分析原因、采取措施進(jìn)行修補(bǔ)，以防后患。 

4 現(xiàn)場質(zhì)量管理與檢測 

4．1 現(xiàn)場質(zhì)量管理措施 

（1）嚴(yán)把鋼筋、水泥、砂石、速凝劑等原材料質(zhì)量關(guān)，并嚴(yán)格按配合比施工。 

（2）嚴(yán)格操作規(guī)程：我們根據(jù)生產(chǎn)需要，專門制訂出錨桿施工操作規(guī)程、噴射混凝土操作規(guī)程以及化驗(yàn)制度、機(jī)具測試維修制度、新工藝和新技術(shù)的推廣制度等，使每一位施工人員都熟悉并掌握操作規(guī)程和技術(shù)要求。要求工人嚴(yán)格按操作規(guī)程施工，加強(qiáng)對其責(zé)任心的教育。 

（3）加強(qiáng)對操作人員的培訓(xùn)。尤其是噴射手、攪拌人員、噴射機(jī)操作人員，一定要選擇責(zé)任心強(qiáng)、技術(shù)熟練的工人擔(dān)任，以保證噴射混凝土的質(zhì)量。 

（4）合理選擇施工設(shè)備、機(jī)具和施工方案。施工前選好設(shè)備、機(jī)具，良好的機(jī)具是保證質(zhì)量的基礎(chǔ)。在選擇施工方案時(shí)，要深入調(diào)查，進(jìn)行測試研究，采用工程類比法，優(yōu)化選擇適合本工程的支護(hù)方式和施工方法。 

4．2 現(xiàn)場質(zhì)量檢測 

（1）強(qiáng)度檢測。噴射混凝土必須做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，試塊在工程施工中抽樣制取，在噴射作業(yè)面附近，將模具敞開一側(cè)朝下，以80（與水平面的夾角）左右置于墻腳：先在模具外的邊墻上噴射，待操作正常后，將噴頭移至模具位置，由下而上，逐層向模具內(nèi)噴滿混凝。土。將噴滿混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)7d后，將混凝土加工成邊長為100 mm的立方體試塊。繼續(xù)在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)至28d齡期后，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。本工程共計(jì)試件30組，經(jīng)測試，結(jié)果如下： 

平均值 f＂cc ＝ 22． 45 MPa 

標(biāo)準(zhǔn)差sn＝1．25 MPa 

最小值f"ccmin。＝20．5＞0．85 x 20＝17MPa 

根據(jù)《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GBJ86一85），本工程質(zhì)量合格條件為 

f"cc一kcSn＞0．85fcc 

即：22．45一1．6x1．25＝20．o＞0．85 

X20＝17．0MPa，滿足要求。 

（2）厚度檢測 

用鑿孔法檢測。根據(jù)《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》，“每個(gè)斷面上，全部檢查孔處的噴層厚度，60％以上不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度；最小值不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度的一半；同時(shí)，檢查孔處厚度的平均值，不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度值。”本工程共檢測40點(diǎn)，結(jié)果如下： 

平均值Ｘ＝10．8cm＞10cm 

最小值Ｘmin，＝6．2cm＞0．5X１0＝5cm，符合要求。 

（3）錨桿間排距檢測 

錨桿間排距是錨桿施工質(zhì)量的一項(xiàng)主要考核指標(biāo)，是錨桿能否發(fā)揮支護(hù)作用的保證條件之一。在本工程中，我們在錨桿被噴射混凝土覆蓋前，主要采用在工作面用尺直接量惻的方式進(jìn)行檢測，共檢查15點(diǎn)，其中13點(diǎn)合格，符合《錨噴支護(hù)工程質(zhì)量檢測規(guī)程》（MT／5015一96）的規(guī)走要求。 

（4）外觀感檢測 

觀感檢測一般采用人工觀測的方法，包括目測法和實(shí)測法兩種。工程完工后，該工程坡面平順、線型流暢，無漏噴、離鼓、理解縫、鋼筋網(wǎng)外露現(xiàn)象，地表及坡面排水處理得當(dāng)，無漏水現(xiàn)象，符合規(guī)范要求。 

 

（1）噴錨網(wǎng)支護(hù)可提高高陡邊坡巖土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形剛度，增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)走性。 

（2）應(yīng)根據(jù)邊坡巖土體現(xiàn)狀，合理選擇噴射混凝土的支護(hù)措施、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。 

（3）合理選擇施工程序、工藝和技術(shù)措施是保證噴錨網(wǎng)支護(hù)工程質(zhì)量的關(guān)鍵。 

（4）制訂行之有效的現(xiàn)場質(zhì)量管理措施非常必要。對噴錨網(wǎng)支護(hù)要對噴射混凝土強(qiáng)度厚度、錨桿間排距、抗拔力、外觀感等方面進(jìn)行檢測，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。 

　 

參考文獻(xiàn) 

1 高大釗．巖土工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施手冊，中國建筑工業(yè)出版社，1997 

2 鐵道部第一勘測設(shè)計(jì)院。鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊：路基。 中國鐵道出版社，1992 

3 曾廉．崩塌與防治。西南交通大學(xué)出版社，1990 

4 王祖和，王明遠(yuǎn)等。錨噴支護(hù)工程質(zhì)量檢測，煤炭工業(yè)出版社，1996